第一章蛋白质化学 基酸所组成的三肽,全名是γ一谷氨酰半胱氨酰甘氨酸,简称谷胱 甘肽( glutathione,简写GSH)。其中N末端的谷氨酸是通过y一羧基 与半胱氨酸的氨基相连。 、蛋白质的一级结构 蛋白质的一级结构( primary structure)就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的 排列顺序( sequence),也是蛋白质最基本的结构。它是由基因上遗传密码的排 列顺序所决定的。各种氨基酸按遗传密码的顺序,通过肽键连接起来,成为 多肽链,故肽键是蛋白质结构中的主键。迄今已有约1000种左右蛋白质的一 级结构被研究确定,如胰岛素,胰核糖核酸酶、胰蛋白酶等 蛋白质的一级结构决定了蛋白质的二级、三级等高级结构,成百亿的天 然蛋白质各有其特殊的生物学活性,决定每一种蛋白质的生物学活性的结构 特点,首先在于其肽链的氨基酸序列,由于组成蛋白质的20种氨基酸各具特 殊的侧链,侧链基团的理化性质和空间排布各不相同,当它们按照不同的序 列关系组合时,就可形成多种多样的空间结构和不同生物学活性的蛋白质分 、蛋白质的空间结构 蛋白质分子的多肽链并非呈线形伸展,而是折叠和盘曲构成特有的比较 稳定的空间结构。蛋白质的生物学活性和理化性质主要决定于空间结构的完 整,因此仅仅测定蛋白质分子的氨基酸组成和它们的排列顺序并不能完全了 解蛋白质分子的生物学活性和理化性质。例如球状蛋白质(多见于血浆中的白 蛋白、球蛋白、血红蛋白和酶等)和纤维状蛋白质(角蛋白、胶原蛋白、肌凝蛋 白、纤维蛋白等),前者溶于水,后者不溶于水,显而易见,此种性质不能仅 用蛋白质的一级结构的氨基酸排列顺序来解释 蛋白质的空间结构就是指蛋白质的二级、三级和四级结构。如下图: structure structure Amino neid residue a helix Polypeptide chain Assembled subunits ()蛋白质的二级结构 蛋白质的二级结构 secondary structure)是指多肽链中主链原子的局部空间 排布即构象,不涉及侧链部分的构象。 1肽键平面(或称酰胺平面, amide plane)。 Pauling等人对一些简单的肽及 氨基酸的酰胺等进行了X线衍射分析,得出下图所示结构:第一章 蛋白质化学 8 基酸所组成的三肽，全名是γ－谷氨酰半胱氨酰甘氨酸，简称谷胱 甘肽(glutachione,简写 GSH)。其中 N 末端的谷氨酸是通过γ－羧基 与半胱氨酸的氨基相连。 二、蛋白质的一级结构 蛋白质的一级结构(primary structure)就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的 排列顺序(sequence)，也是蛋白质最基本的结构。它是由基因上遗传密码的排 列顺序所决定的。各种氨基酸按遗传密码的顺序，通过肽键连接起来，成为 多肽链，故肽键是蛋白质结构中的主键。迄今已有约 1000 种左右蛋白质的一 级结构被研究确定，如胰岛素，胰核糖核酸酶、胰蛋白酶等。 蛋白质的一级结构决定了蛋白质的二级、三级等高级结构，成百亿的天 然蛋白质各有其特殊的生物学活性，决定每一种蛋白质的生物学活性的结构 特点，首先在于其肽链的氨基酸序列，由于组成蛋白质的 20 种氨基酸各具特 殊的侧链，侧链基团的理化性质和空间排布各不相同，当它们按照不同的序 列关系组合时，就可形成多种多样的空间结构和不同生物学活性的蛋白质分 子。 三、蛋白质的空间结构 蛋白质分子的多肽链并非呈线形伸展，而是折叠和盘曲构成特有的比较 稳定的空间结构。蛋白质的生物学活性和理化性质主要决定于空间结构的完 整，因此仅仅测定蛋白质分子的氨基酸组成和它们的排列顺序并不能完全了 解蛋白质分子的生物学活性和理化性质。例如球状蛋白质(多见于血浆中的白 蛋白、球蛋白、血红蛋白和酶等)和纤维状蛋白质(角蛋白、胶原蛋白、肌凝蛋 白、纤维蛋白等)，前者溶于水，后者不溶于水，显而易见，此种性质不能仅 用蛋白质的一级结构的氨基酸排列顺序来解释。 蛋白质的空间结构就是指蛋白质的二级、三级和四级结构。如下图： (一)蛋白质的二级结构 蛋白质的二级结构(secondary structure)是指多肽链中主链原子的局部空间 排布即构象，不涉及侧链部分的构象。 1.肽键平面(或称酰胺平面，amide plane)。Pauling 等人对一些简单的肽及 氨基酸的酰胺等进行了 X 线衍射分析，得出下图所示结构：